生理學(xué)專題知識專家講座

緒論第一節(jié)生理學(xué)研究內(nèi)容第三節(jié)機體生理功效調(diào)整第四節(jié)機體功效活動自動控制原理

第二節(jié)生命活動基本特征

生理學(xué)專題知識專家講座第1頁第一節(jié)生理學(xué)研究內(nèi)容一、生理學(xué)概念、研究對象和任務(wù)二、生理學(xué)研究三個水平三、生理學(xué)研究方法生理學(xué)專題知識專家講座第2頁一、生理學(xué)概念、研究對象和任務(wù)概念：生理學(xué)（physiology）是研究正常生命活動現(xiàn)象、規(guī)律和功效一門科學(xué)。

研究對象：研究正常人體生命活動規(guī)律科學(xué),稱為人體生理學(xué)。動物生理學(xué)人體生理學(xué)生理學(xué)專題知識專家講座第3頁生命活動是人體各器官、各系統(tǒng)功效活動綜合表現(xiàn)心臟跳動肌肉收縮與舒張神經(jīng)傳導(dǎo)興奮消化系統(tǒng)對食物消化與吸收肺呼吸血液循環(huán)腺細(xì)胞分泌生理學(xué)專題知識專家講座第4頁生理學(xué)任務(wù)：就是探討各種功效活動發(fā)生原理、發(fā)展過程、活動規(guī)律，各種功效活動之間聯(lián)絡(luò)，環(huán)境原因改變對它們影響，以及整體狀態(tài)下它們相互協(xié)調(diào)與統(tǒng)一等等。生理學(xué)與醫(yī)學(xué)有著親密聯(lián)絡(luò)，它是醫(yī)學(xué)一門主要基礎(chǔ)課程。因為，不了解和掌握正常人體生理活動規(guī)律與原理，就難以判斷疾病發(fā)生與發(fā)展。早在多年前《黃帝內(nèi)經(jīng)》中，就有許多關(guān)于人體功效活動描述與記載。如心主血脈，肺主氣、司呼吸，腎主水等。陰陽學(xué)說、經(jīng)絡(luò)學(xué)說說明了人體各種功效活動以及各組成部分間相互依存、對立、轉(zhuǎn)化、協(xié)調(diào)統(tǒng)一關(guān)系。

生理學(xué)專題知識專家講座第5頁

生理學(xué)發(fā)展一樣也離不開自然科學(xué)及當(dāng)代科學(xué)新技術(shù)支持。近年來，伴隨物理、化學(xué)、生物科學(xué)，尤其是分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)科研中廣泛應(yīng)用，生理學(xué)有了很大進(jìn)步，使人類對生命活動認(rèn)識逐步深入，如細(xì)胞周期調(diào)控與細(xì)胞凋亡、受體生理學(xué)、離子通道、轉(zhuǎn)錄因子及自由基學(xué)說等。生理學(xué)專題知識專家講座第6頁二、生理學(xué)研究三個水平

生理學(xué)是一門試驗性科學(xué)，其知識主要是經(jīng)過試驗取得。針對詳細(xì)研究對象不一樣，可將生理學(xué)研究分為三個層次：細(xì)胞和分子水平研究

方法：離體細(xì)胞、分子試驗法器官和系統(tǒng)水平研究

方法：離體組織、器官試驗法整體水平研究

方法：活體解剖試驗法、慢性試驗法生理學(xué)專題知識專家講座第7頁（一）細(xì)胞、分子水平研究

細(xì)胞是組成人體最基本結(jié)構(gòu)與功效單位。人體各種功效活動最終都是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行物理與化學(xué)反應(yīng)，如腺細(xì)胞分泌、神經(jīng)細(xì)胞生物電活動、肌細(xì)胞收縮等。生理學(xué)研究領(lǐng)域也深入到組成細(xì)胞各種分子，尤其是生物大分子（核酸與蛋白質(zhì)）理化特征及功效研究，如肌細(xì)胞收縮是由特殊蛋白質(zhì)分子排列方式改變形成，心肌細(xì)胞電生理學(xué)特征決定了它們生理學(xué)特征及心動周期活動等。生理學(xué)專題知識專家講座第8頁（二）器官、系統(tǒng)水平

了解一個器官或一個功效系統(tǒng)活動規(guī)律和原理，以及它們在整體活動中地位與作用，這就需要對某個器官或某個功效系統(tǒng)進(jìn)行觀察分析。如食物在口腔、胃腸內(nèi)消化與吸收，以及神經(jīng)、體液原因?qū)λ鼈兓顒佑绊懙?。（三）整體水平研究

以人或動物整體作為研究對象，探討整體功效活動過程、整體內(nèi)各種功效活動相互關(guān)系，以及環(huán)境、社會原因?qū)θ梭w功效活動影響等，這些都屬于整體水平研究范圍。如人體各種生理正常值確實定就是經(jīng)過對大量人體調(diào)查與測量得到。生理學(xué)專題知識專家講座第9頁

三、生理學(xué)研究方法

生理學(xué)是一門試驗科學(xué)，生理學(xué)知識和理論大多來自試驗研究。任何一個試驗活動都由三個基本部分所組成：即受試對象（人或動物）、被試原因及試驗效應(yīng)（慣用觀察指標(biāo)來反應(yīng)）。生理學(xué)研究是以含有生命活動機體、器官、組織或細(xì)胞為研究對象。更多是進(jìn)行動物試驗，并將動物試驗分為急性試驗與慢性試驗兩大類。

1.急性試驗又分為在體試驗與離體試驗兩種：

（1）在體試驗

是將動物麻醉后施行手術(shù)，暴露某器官，觀察該器官在體內(nèi)與其它器官仍處于自然聯(lián)絡(luò)狀態(tài)下活動規(guī)律及各種原因?qū)χa(chǎn)生影響試驗。在體試驗優(yōu)點是試驗條件易于控制、觀察分析較為客觀，如兔動脈血壓調(diào)整試驗。生理學(xué)專題知識專家講座第10頁

（2）離體試驗是將動物一些器官（如心臟、腎臟）、組織（如心肌、平滑肌、神經(jīng)干）或細(xì)胞，用手術(shù)方法將其取出，置于適宜人工環(huán)境中進(jìn)行觀察，分析它們活動規(guī)律和原理試驗。離體試驗優(yōu)點是排除了許多無關(guān)原因影響，試驗原因單純，結(jié)果易于分析。如蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備試驗。

2.慢性試驗是在無菌情況下，對動物施行手術(shù)，暴露、摘除、破壞、切除或移植一些器官；待手術(shù)創(chuàng)傷恢復(fù)后，動物在清醒或靠近正常生活狀態(tài)下，觀察其功效活動規(guī)律或功效缺損、功效紊亂表現(xiàn)試驗。這類方法最大優(yōu)點在于保留了各器官自然關(guān)系，動物清醒并靠近常態(tài)，而且試驗?zāi)軌蛑貜?fù)屢次觀察。如巴甫洛夫（IvanPetrovichPavlov）創(chuàng)造各種消化瘺管（唾液、胰液、膽汁等）對食物化學(xué)性消化研究。生理學(xué)專題知識專家講座第11頁

第二節(jié)生命活動基本特征生物體最基本生命活動是新陳代謝、興奮性與生殖。

一、新陳代謝新陳代謝(metabolism)生命活動最基本表現(xiàn)物質(zhì)代謝能量代謝合成代謝分解代謝能量儲存釋放生命活動維持體溫合成代謝與分解代謝是物質(zhì)代謝兩個相互對立而又統(tǒng)一過程。物質(zhì)代謝進(jìn)行過程中相伴隨而進(jìn)行能量儲存、釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程稱為能量代謝。生理學(xué)專題知識專家講座第12頁二、興奮性(excitability)

機體、組織或細(xì)胞對刺激產(chǎn)生反應(yīng)能力，稱為興奮性。機體所處環(huán)境是經(jīng)常發(fā)生改變。這些改變被機體、組織或細(xì)胞所感受，即引發(fā)它們功效活動發(fā)生對應(yīng)改變，并與改變了環(huán)境相適應(yīng)。這是一切有生命活動生物體都含有能力。機體、組織、細(xì)胞等可感受內(nèi)、外環(huán)境改變電、溫度、壓力、化學(xué)刺激刺激(stimulus)機體內(nèi)部代謝過程及外部活動改變反應(yīng)(reaction)生理學(xué)專題知識專家講座第13頁與興奮相反，由活動轉(zhuǎn)變?yōu)槠届o，或由活動較強轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒虞^弱，這種反應(yīng)稱為抑制(inhibition)。反應(yīng)兩種表現(xiàn)形式由平靜轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?，或由活動較弱轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒蛹訌?，稱為興奮(excitation)。生理學(xué)專題知識專家講座第14頁

興奮表現(xiàn)形式各種多樣，如腺細(xì)胞分泌、肌細(xì)胞收縮、神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)沖動等。因為這些不一樣改變之前均先出現(xiàn)生物電改變，即出現(xiàn)動作電位(actionpotential)，故動作電位通常被認(rèn)為是發(fā)生興奮客觀指標(biāo)。接收刺激后能產(chǎn)生動作電位細(xì)胞稱為可興奮細(xì)胞(excitablecell)，如肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞及腺細(xì)胞。興奮性(excitability)是刺激與反應(yīng)這種機體與環(huán)境之間相互依存關(guān)系基礎(chǔ)，也是機體生存一個必要條件。興奮性是一個能力，所以它能夠有高低之分，而且還是能夠測量。不一樣組織細(xì)胞興奮性高低不一樣，如神經(jīng)細(xì)胞興奮性就高于肌肉細(xì)胞。即便是同一個細(xì)胞，在不一樣功效狀態(tài)下，其興奮性也會發(fā)生改變。生理學(xué)專題知識專家講座第15頁

三、生殖(reproduction)

生物體生長發(fā)育到一定階段后，能夠產(chǎn)生與自己相同子代個體功效稱為生殖(reproduction)。人類及高等動物能分別產(chǎn)生雄性和雌性生殖細(xì)胞，由兩性生殖細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生子代個體。即經(jīng)過生殖功效實現(xiàn)人類種族延續(xù)，即生命活動延續(xù)。所以生殖是生命活動基本特征之一。近年來，伴隨克隆(clone)技術(shù)不停成熟與發(fā)展，使人類無性繁殖成為可能，不過生殖性克隆技術(shù)會對人類活動將會產(chǎn)生什么影響還存有很大爭議?？寺〖夹g(shù)在推進(jìn)基因動物研究、攻克遺傳性疾病，生產(chǎn)可供移植內(nèi)臟、器官與組織研究中必將會發(fā)揮重大作用，造福于人類。生理學(xué)專題知識專家講座第16頁第三節(jié)機體生理功效調(diào)整

一個正常機體在任何時候都是以一個完整、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一整體而存在。機體完整統(tǒng)一性可表現(xiàn)為組成人體各器官、各功效系統(tǒng)功效活動協(xié)調(diào)統(tǒng)一。不過，人體功效活動狀態(tài)及生存環(huán)境都在不停地改變。所以，這種本身及其與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一隨時都會被破壞。為了使生命活動能夠正常地進(jìn)行，機體就必須不停地對組成機體各部分功效活動進(jìn)行調(diào)整，使其相互配合協(xié)調(diào)一致，維持穩(wěn)態(tài)。

人體感受內(nèi)、外環(huán)境改變，并對應(yīng)地調(diào)整各種功效活動，使其相互配合、保持穩(wěn)態(tài)，以適應(yīng)環(huán)境改變，這種功效活動稱之為調(diào)整（regulation）。調(diào)整方式有神經(jīng)調(diào)整、體液調(diào)整及本身調(diào)整三種。

生理學(xué)專題知識專家講座第17頁一、神經(jīng)調(diào)整

神經(jīng)調(diào)整是機體最主要調(diào)整方式，它是經(jīng)過反射(reflex)活動來實現(xiàn)。

反射是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參加下，機體對內(nèi)、外環(huán)境改變所作出適應(yīng)性反應(yīng)。反射是高級、適應(yīng)意義顯著反應(yīng)活動，它不一樣于普通細(xì)胞、組織或器官對刺激所作出簡單反應(yīng)。神經(jīng)調(diào)整特點：快速、局限、準(zhǔn)確、準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)神經(jīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：反射弧神經(jīng)調(diào)整基本方式：反射

反射類型：

非條件反射(unconditionedreflex)

條件反射(conditionedreflex)

生理學(xué)專題知識專家講座第18頁反射弧：感受器傳入神經(jīng)纖維中樞傳出神經(jīng)纖維效應(yīng)器生理學(xué)專題知識專家講座第19頁

非條件反射是指先天、生來就含有反射，它反射弧是固定、早已建立、人與動物所共有反射活動。如吸吮反射、吞咽反射、瞳孔對光反射、屈肌反射等。

條件反射是個體出生后，在生活過程中，在一定條件下，在非條件反射基礎(chǔ)上新建立反射弧所完成反射，如望梅止渴。

條件反射優(yōu)越性在于可使大量無關(guān)刺激成為某種環(huán)境改變即將到來信號，使機體提前調(diào)整相關(guān)功效活動。所以，條件反射含有更大預(yù)見性、適應(yīng)性、靈活性，大大提升了機體對環(huán)境適應(yīng)能力。生理學(xué)專題知識專家講座第20頁

二、體液調(diào)整

當(dāng)機體環(huán)境發(fā)生改變時，引發(fā)一些內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞分泌活動，釋放激素并經(jīng)過組織液或血液循環(huán)來調(diào)整機體新陳代謝、生長、發(fā)育、生殖及一些器官功效活動，這種調(diào)整方式被稱為體液調(diào)整(humoralregulation)。

調(diào)整特點：遲緩、廣泛、持久

調(diào)整過程：內(nèi)分泌腺→激素→血液運輸→靶組織→生理效應(yīng)

內(nèi)分泌(internalsecretion)一些腺體無導(dǎo)管或者是一些散在腺細(xì)胞，它們將分泌物排放至內(nèi)環(huán)境中去。內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞分泌含有生物活性物質(zhì)稱為激素(hormone)。附：有導(dǎo)管腺將分泌物排放至一些腔、囊、道或皮膚，即排放到外環(huán)境中去，故稱其為外分泌。生理學(xué)專題知識專家講座第21頁

神經(jīng)-體液調(diào)整：

因為體內(nèi)內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞也直接或間接地接收神經(jīng)系統(tǒng)支配，所以，機體在發(fā)動神經(jīng)調(diào)整同時，往往還經(jīng)過傳出神經(jīng)動員相關(guān)內(nèi)分泌腺參加反射活動。這種神經(jīng)調(diào)整與體液調(diào)整聯(lián)合調(diào)整方式，稱為神經(jīng)-體液調(diào)整。神經(jīng)-體液調(diào)整將兩種調(diào)整優(yōu)點聯(lián)合起來，使機體調(diào)整效果愈加合理、準(zhǔn)確，增強了機體對環(huán)境改變適應(yīng)能力，使機體與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一愈加完善。

生理學(xué)專題知識專家講座第22頁

三、本身調(diào)整(autoregulation)一些組織或器官不依賴神經(jīng)、體液調(diào)整，其本身對環(huán)境改變作出適應(yīng)性反應(yīng)稱為本身調(diào)整。

調(diào)整特點：本身調(diào)整幅度、范圍較小，對刺激感受性也較低，不十分靈敏。它是機體調(diào)整輔助方式。生理學(xué)專題知識專家講座第23頁第四節(jié)機體功效活動自動控制原理

伴隨近代生物學(xué)發(fā)展，人們認(rèn)識到人體功效調(diào)整過程與控制論原理相類似，而且含有自動控制性質(zhì)。所以便利用控制論理論和方法來碩士物系統(tǒng)，以了解生物體內(nèi)信息接收、傳遞、處理和反饋過程與控制規(guī)律。應(yīng)用控制論原理對人體功效活動進(jìn)行分析時，是把人體各種調(diào)整功效都看做是自動控制系統(tǒng)。將神經(jīng)、體液調(diào)整中調(diào)整部分(如神經(jīng)中樞)看做是控制部分，將效應(yīng)器或靶器官看做是受控部分，將受控部分狀態(tài)或所產(chǎn)生效應(yīng)看做是輸出變量。在控制部分和受控部分之間，信號經(jīng)過不一樣形式(化學(xué)或電等)傳遞信息。生理學(xué)專題知識專家講座第24頁

生理學(xué)專題知識專家講座第25頁

一、反饋控制系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)，即受控部分活動會反過來影響控制部分活動。

控制方式：雙向性（正反饋、負(fù)反饋）受控部分指令機能活動正反饋信息指令機能活動負(fù)反饋信息控制部分控制部分受控部分生理學(xué)專題