2015第一学期专业基础课课程大纲之人体及动物生理学.doc

人体及动物生理学 Human and Animal Physiology【课程编号】BJ27211【课程类别】专业基础课【学分数】4【先修课程】高等数学、普通物理学、生物学等【学时数】82【编写日期】2010年6月6日【适用专业】生物技术一、教学目的、任务人体及动物生理学是生物技术专业的专业必修课，是生物化学、分子生物学、高等数学、普通物理在人体及动物生命活动中国的集中体现。通过本课程的学习，使学生对人体及动物生命活动规律及调控机制以及与环境相互关系有比较全面、系统和深刻的认识，牢固掌握人体及动物生理学的基本概念和基础理论，对学科未来发展趋势有所了解；使学生掌握人体及动物生理学的基本实验方法和原理，在此基础上培养综合应用能力和创新精神，在专业实验技能、科学态度、综合应用能力和独立工作能力方面受到初步训练；是学生能够以辩证唯物主义的立场、观点和方法为指导、自觉运用所学的人体及动物生理学的基本理论和技能、认识、分析和解决生活中的实际问题；使学生的知识结构和动用知识解决问题的能力适应生物科学不断发展的要求。同时生理学又是一门实验性科学，它的理论和概念与自然科学的其他学科一样，都是根据实验或观察而获得的，本课程欲通过实验教学，使学生逐步掌握生理学常用仪器和生理信号计算机处理系统的使用方法，掌握生理学实验活体解剖技术和方法；通过实验使学生了解生理学实验设计的基本原则，了解获得生理学知识的科学方法，验证生理学的某些基本原理，使学生逐步提高对实验所出现的各种生理现象和情况的观察能力、分析能力、独立思考能力和独立解决问题的能力；在实验教学过程中，逐步培养学生在科学工作中的严肃的态度、严格的要求、严密的方法和严谨的作风。二、课程教学的基本要求通过学习，掌握人体和高等动物体及其各组成部分，即器官、组织和细胞所表现的各种生命现象、活动规律、产生机制、调节方式及其过程，以及内、外环境变化对这些生命活动的影响。了解生命活动的基本特征、神经系统对机体活动的总体调控、血液的组成及其作用机理、血液循环、呼吸、消化、排泄、内分泌活动的机理和规律；学会用生理学方法进行科学研究。而在实验教学过程中，要求学生做到1、实验课前：（1）预习试验指导，了解每一次试验目的、要求、步骤和操作程序；（2）结合试验内容预习或复习相关理论，理解实验设计的基本原理；（3）预测各个实验步骤应得的结果；通过实验课，预习和总结相关理论知识；2、实验课中：（1）遵守实验室规章制度，实验器材摆放整齐，清洁有序；（2）各实验小组内分工合作，按照实验步骤，以严肃认真的态度操作，不能随意改动，更不得进行与实验无关的活动。保护实验动物和标本，节约试剂和药品，爱护实验器材，如出现故障，应及时报告、处理；（3）仔细，耐心地观察实验中出现的现象，认真、准确、如实地随时加以记录，并认真思考产生某一现象的原因，生理意义；（4）掌握基本实验操作方法。3、实验课后：（1）将实验用品整理就绪，所用器械擦洗干净，如有损坏短少，应立刻报告老师。借用物品应交还老师；（2）做好实验室清洁工作，各实验组在实验结束后，经教师同意后方可离开实验室；（3）整理实验记录，认真填写实验报告，按时交给负责教师评阅。4、注意安全，实验时不可戏耍，以免发生意外。三、教学内容和学时分配（一）第一章 绪论 2学时 （课堂讲授2学时+课程实验0学时）主要内容：1、生理学的研究内容2、内环境稳定是细胞功能活动的基本条件3、生命现象的基本生理特征及生理功能的调节教学要求：要求学生对生理学、兴奋性、兴奋、内环境、稳态、反馈、自身调节的概念有深刻理解；同时能对1.可以从哪几个水平研究动物生理学？2.生理学的研究方法一般包括哪些？3.何为稳态，其生理意义是什么？4.何为反馈？其生理意义是什么？（正、负）5.举例说明机体机能活动的神经、体液调节方式之特点和相互关系？这几个思考题能全面作答。（二）第二章 细胞膜动力学和跨膜信号通讯 5学时 （课堂讲授3学时+课程实验2学时）主要内容：1、 细胞膜的超微结构及物质转运 2、细胞间通讯和信号传导3、生理学实验基本的组织分离技术；4、制备蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的方法；5、刺激的种类。教学要求：要求学生对运动单位、量子释放、终板电位、等长收缩、等张收缩、单单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩、前负荷、初长度、后负荷、兴奋-收缩耦联等概念有深刻理解，同时能对骨骼肌的生理特性与其收缩机能有何联系以及刺激坐骨神经引起标本的腓肠肌收缩过程中的各步变化是什么等问题进行思考。在实验过程中，给学生做好讲解示范，避免蟾蜍体表毒液和血液污染标本，压挤、损伤和用力牵拉标本，不可用金属器械触碰神经干，在操作过程中，应给神经和肌肉滴加任氏液，防止表面干燥，以免影响标本的兴奋性，标本制成后须放在任氏液中浸泡数分钟,使标本兴奋性稳定,再开始实验效果会较好，热玻棒的温度防止过高,以免烫伤标本。在实验过程中思考用各种刺激检验标本兴奋性时，为什么要从中枢端开始？（三）第三章 神经元的兴奋和传导 5学时（课堂讲授5学时+课程实验0学时）主要内容：1、 活的组织或细胞都具有兴奋性，肌细胞、神经细胞、腺体细胞为可兴奋组织或可兴奋细胞。2、 刺激是否引起兴奋与组织本身的兴奋性、刺激的有效程度：阈强度、阈上刺激、刺激的强度变率等有关。3、 可兴奋组织在接受一次刺激后的短暂时间内，无论是否导致兴奋，兴奋性均有改变，从而影响第二次刺激的效应。组织兴奋后，组织的兴奋性变化依次经历绝对不应期、相对不应期、超常期、低常期。4、 活的组织细胞无论处于安静状态或活动状态，在细胞膜内与细胞膜外二者之间都存在电位差，生物体所显示出的这种电现象，称为生物电。5、 细胞膜的生物电现象有两种表现形式：安静状态下的电变化静息电位和 活动状态下的电变化局部电位。教学要求 ：要求学生掌握冲动、可兴奋组织或可兴奋细胞、刺激、反应、兴奋、抑制、阈强度、阈刺激、阈上刺激、阈下刺激、阈下总和、电紧张、生物电、静息电位、局部电位、动作电位、极化、去极化、复极、超极化、锋电位等概念，同时对1、静息电位和动作电位的产生机制；2、局部电位与动作电位的差别；3、动作电位与静息电位的区别与联系等思考题进行思考。在实验过程，给学生做好讲解示范，要求学生在实验过程中注意刺激之后必须让标本休息一段时间，约0.51 min。实验过程中标本的兴奋性会发生改变，因此还要抓紧时间进行实验；整个实验过程中要不断给标本滴加任氏液,防止标本干燥，保持其兴奋性。（四）第四章 突触传递和突触活动的调节 8学时（课堂讲授4学时+课程实验4学时）主要内容：1、神经肌肉接头的结构及信号传递特点2、神经元突触的分类及性质及突触传递的过程和原理3、神经递质和神经调质的分类及其受体的特点4、实验要求掌握神经-肌肉实验的电刺激方法和记录肌肉收缩的方法和刺激强度、刺激频率与肌肉收缩之间的关系；观察用不同频率的最适刺激刺激坐骨神经对腓肠肌收缩形式的影响及其特征。掌握阈刺激、阈下刺激、阈上刺激、最大（最适）刺激等概念，了解和掌握单收缩、复合收缩、强直收缩特征和形成的基本原理。教学要求：要求学生掌握突触、EPSP 、IPSP、递质、调质、受体、激动剂、阻断剂、配体、反射、突触后抑制、传入侧枝性抑制、返回抑制、突触前抑制等概念以及能简述突触传递的机制，突触前抑制和突触后抑制有何差别，中枢抑制的类型和产生机制，胆碱能受体的类型，各类型有何生理作用，肾上腺素受体的类型，各类型有何生理作用。在实验过程，给学生做好讲解示范，要求学生在实验过程中注意刺激之后必须让标本休息一段时间，约0.51 min。实验过程中标本的兴奋性会发生改变，因此还要抓紧时间进行实验；整个实验过程中要不断给标本滴加任氏液,防止标本干燥，保持其兴奋性。（五）第五章 骨骼肌、心肌和平滑肌细胞生理 5学时（课堂讲授5学时+课程实验0学时）主要内容：动物肌肉的分类（骨骼肌、心肌和平滑肌）、结构、功能、位置以及所受支配的神经。教学要求：要求学生掌握肌节 、横桥、横桥周期、兴奋-收缩偶联、等张收缩、等长收缩、单收缩、强直收缩、肌肉前负荷、肌肉后负荷、起搏点电位、慢波电位、闰盘等概念以及比较骨骼肌、心肌和平滑肌的收缩机制异同点。（六）第六章 神经系统 15学时（课堂讲授8学时+课程实验7学时）主要内容：1、神经系统的细胞结构和功能 2、中枢神经系统对运动机能的控制和调节 3、 自主神经系统的结构特征和功能特点4、 中枢神经系统的感觉功能 5、 中枢神经系统的高级功能 6、实验教学：脊髓反射的基本特征和反射时的测定及反射弧的分析及通过去小脑动物观察小脑对肌紧张、运动协调和维持姿势平衡的调节作用。教学要求：要求掌握神经胶质细胞、反射、最后公路原则、感受器、腱器官、脊髓反射、单突出反射、牵张反射、相位牵张反射、紧张性牵张反射、脊休克、反牵张反射、屈膝反射、去大脑僵直、状态反射、特异投射系统、非特异投射系统、脑电图、快（慢）波睡眠、习惯化、敏感化、大脑优势半球等概念以及回答1、简述牵张反射的概念、产生机制及类型。2、比较腱反射和肌紧张的异同点。3、脊休克的产生和恢复说明了什么？5、比较交感神经和副交感神经的结构和功能。6、下丘脑有什么主要的生理功能？7、简述感受器的一般生理特征。8、比较特异性投射系统和非特异性投射系统的功能特点。9、举例说明条件反射的形成过程及其产生机制。10、简述睡眠时相及其生理意义等问题。 在实验中通过对脊蛙的屈肌反射的分析，探讨反射弧的完整性与反射活动的关系；学习掌握反射时的测定方法，了解刺激强度和反射时的关系；以蛙的屈肌反射为指标，观察脊髓反射中枢活动的某些基本特征，并分析它们产生可能的神经机制，以及掌握损伤蛙一侧小脑产生的效应（七）第八章 血液 3学时（课堂讲授3学时+课程实验0学时）主要内容：1、内环境及内环境稳态概念；2、血液的主要功能 3、血液的组成及理化特性4、血细胞生理5、血液凝固的基本过程和原理 6、血型与输血原则教学要求：要求掌握内环境、血细胞比容、可塑变形性、渗透脆性、红细胞沉降率、趋化性、血浆、血清、红细胞悬浮稳定性、血型、体液、血液凝固等概念，回答以下问题： 1.何谓机体内环境？内环境稳态有何生理意义？2.血浆渗透压是如何构成的？其相对稳定有何生理意义？3.血小板有哪些生理功能？4.简述血浆蛋白的生理功能。5.红细胞的生成原料和影响因素有哪些？6.白细胞有何生理功能？7. 简述血液凝固的基本过程。内源性凝血系统和外源性凝血系统有什么区别？8.正常情况下，为什么循环系统的血液不发生凝固而处于流体状态？9.试述ABO血型的鉴定。（八）第九章 血液循环 20学时（课堂讲授5学时+课程实验15学时）主要内容：1、心脏生理，主要包含三大方面的内容：心肌生物电现象；心脏泵血功能 ；影响心输出量的因素；2、各类血管的结构和功能特点，血管系统中的血流动力学和血压，动脉血压与动脉脉搏，静脉血压与静脉血流、微循环，淋巴循环；3、心血管活动的调节； 4、器官循环5、实验蛙心脏起搏点的观察6、实验刺激强度对肌肉收缩的影响7、实验心脏灌流8、蟾蜍肠系膜微循环的观察教学要求：要求学生对血压、收缩压、舒张压、平均动脉压、 动脉脉搏、循环系统平均充盈压、有效滤过压等概念进行理解记忆，掌握心肌有哪些生理特性，及与骨骼机相比有何差异；心室肌细胞的动作电位有何特征？各时相产生的离子机制如何；影响心肌兴奋性的因素有哪些；心肌一次兴奋过程中，其兴奋性将发生哪些变化？与心肌收缩活动有什么关系？窦房结细胞4期自动除极是如何发生的；正常心脏兴奋传导的顺序、特点及其房室延搁的意义如何？心肌快和慢反应细胞的电生理特征有何不同？心电图各波和间期的意义是什么？ 影响动脉血压的因素有哪些？影响静脉回流的因素有哪些？影响组织液生成的因素有哪些？ 比较交感神经和迷走神经对心脏的调节和生理作用。 肾上腺素和去甲肾上腺素对心血管系统有何影响？机理分别是什么？（九）第十章 呼 吸 5学时（课堂讲授5学时+课程实验0学时）主要内容：1、呼吸道与肺泡2、 呼吸运动与肺通气3、呼吸气体的交换4、气体在血液中的运输5、呼吸运动的调节6、肺的肺呼吸功能教学要求：要求能对以下问题进行理解回答：1、何为胸内负压？论述其形成原理及生理意义。2、在每分通气量相同的情况下，为什么一定范围内深而慢的呼吸的气体交换高于浅快呼吸？3、论述肺泡表面张力和肺泡表面活性物质的概念及其生理作用。4、影响气体交换的因素有哪些？通气/血流比值如何影响换气效率？5、论述氧和二氧化碳在血液中的运输形式和过程。6、血中CO2、O2分压和pH值对呼吸有何影响？其作用机制如何？（十）第十二章 消化和吸收 5学时（课堂讲授5学时+课程实验0学时）主要内容：1、消化的概念及生理意义，消化管的结构功能特征，消化管的运动，消化腺的分泌功能，消化与吸收活动的调节2、胃内消化3、小肠内消化4、吸收教学要求：要求学生掌握基本电节律、胃黏膜屏障、容受性舒张、胆盐的肠肝循环、胃肠激素等概念。回答消化道平滑肌与骨骼肌收缩的区别；胃肠道的神经支配及其主要作用；胃液的成分及其作用，胃液分泌的调节；促进和抑制胃排空的因素；胰液的成分、分泌的调节；简述小肠有利于吸收的因素；三大营养物质及盐类在小肠内的吸收形式及过程；小肠运动的基本形式与作用是什么？（十）第十三章 排泄 9学时（课堂讲授5学时+课程实验4学时）主要内容：1、 尿生成过程及其影响因素；2、肾小管重吸收功能及其调节。3、尿液浓缩和稀释的基本原理和过程。4、肾脏在排泄及维持内环境稳态中的意义；教学要求：要求学生掌握肾小球滤过率、肾小球滤过分数、肾小球有效滤过压、肾小管重吸收、排泄、肾糖阈、球管平衡等概念，简述肾小管分泌H+的意义；回答肾血流量及肾小球滤过率的改变对尿的浓缩和稀释有何影响以及肾小管和集合管的重吸收和分泌功能受哪些因素的影响？4、论述尿生成的过程及其影响因素。 在实验中学习用膀胱套管或输尿管套管引流的方法，观察不同生理因素对动物尿量的影响，加深对尿生成调节的理解。（十）第十四章 内分泌 2学时（课堂讲授2学时+课程实验0学时）主要内容：激素的功能特点及其作用机制 教学要求： 要求掌握激素的分类、激素的传递方式及激素的生理作用和特征 四、教学重点、难点及教学方法(1)课程的重点各系统、各重要器官的重要生理功能及其功能活动调节的原理是本课程的重点。其中电生理活动是细胞生理、心肌电生理、神经电生理的基础；神经调节、体液调节、自身调节等是机体功能活动调节的主要形式。通过对各章节重要的生理学概念，各器官的主要生理功能的学习理解，使学生扎实掌握基本知识、基本理论，通过理论知识学习掌握该学科专业基础知识基本原理，更需要通过实验教学加强学生对相关基本原理基础知识的理解和运用，更重要的是能够培养学生基本操作技能及动手能力，培养观察分析解决问题的能力，尤其注重学生动手能力的培养，切实加强对学生基本实验技术和实验技能的训练，使学生很快掌握生理学实验的基本设计原理与方法，常用仪器设备的基本操作。熟悉常用动物的捉拿、给药、麻醉及手术方法，实验结果的记录及收集实验数据的整理(2)课程的难点细胞生物电形成的机理，心血管活动的调节，呼吸节律的形成，尿液浓缩稀释的过程和原理，神经元间的信息传递，感觉的形成和躯体运动的调控等都是人体及动物生理学中较为抽象、难懂的内容。且实验材料多为活体材料。实验材料的培养、样品的选取对实验结果有明显影响。实验过程中所出现问题的解释及应变处理。(3)解决办法人体及动物生理学是一门理论性很强、实践性也很强的学科，为此，一定要让学生理解生理学每个生命现象的理论或形成机制、每个结论的获得都来源于临床症状、体征、实验室检查、实际观察和实验结果。要特别强调理论联系实际，带着问题学习，有助于学