人卫版第3版唐四元《生理学第一章 绪论

.,制作：唐四元,第一章绪论,.,.,学习目标识记：1.能正确概述什么是生理学和生理学研究的三个水平。2.能简述生命的基本特征，说明刺激、刺激阈、反应、兴奋和抑制的概念。理解：1.能说出内环境的概念，叙述稳态及其意义，分析机体功能活动的完整统一性及其与环境的关系。2.能比较神经调节、体液调节、自身调节的特点。3.能举例说明反射、反馈、正反馈和负反馈及其意义。运用：能用辩证唯物主义的观点，解释生命活动的规律。,.,第一节生理学简介,一、生理学的概念生理学（physiology）是研究生物机体的生命活动现象、规律和功能的一门科学。,二、生理学与医学的关系医学的重要基础理论学科1）帮助判断什么是病理状况2）解释疾病的临床症状3）解释治病原则,.,三、生理学研究的水平和方法（一）研究的三个水平1细胞和分子水平（1）器官的功能取决于：构成该器官的各个细胞的特性。（2）细胞的生理特性取决于：由构成细胞的各个成分，特别是细胞中各种生物大分子的物理学和化学特性。（3）各种细胞的生理特性取决于：它们所表达的基因。,.,2器官和系统水平（1）要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它活动的影响，都需要从器官和系统的水平上进行观察和研究。（2）在这个水平上的研究称为器官生理学。3整体水平就是要以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。,.,（二）研究方法1.慢性实验(chronicexperiment)是以完整、清醒的动物为研究对象，观察和分析在各种环境条件下和机体生理条件下各器官、系统的活动及其机制。优点：便于观察某一器官在正常情况下的生理功能及其与整体的关系,如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法。,.,2.急性实验(acuteexperiment)（1）在体实验：在麻醉条件下对动物进行手术，暴露出要观察的器官并进行实验。如：去大脑僵直,.,（2）离体实验从活着的或刚被处死的动物体内取出某一器官、组织或分离某种细胞，将它们置于一个类似于体内的人工环境中，在一定时间内保持其正常的生理功能，观察它们的功能活动及影响因素。优点：可以严格控制细胞的环境条件，排除无关因素的干扰，使实验条件简单化，便于分析有关因素对离体器官、组织或细胞的功能影响,如：骨骼肌实验装置图,.,第二节生命的基本特征一、新陈代谢(Metabolism)生物体不断与环境进行物质和能量交换，摄取营养物质以合成自身的物质，同时不断分解自身衰老退化物质，并将其分解产物排出体外的自我更新过程称为新陈代谢。包括两个过程：1.同化作用2.异化作用,.,二、兴奋性(Excitability)刺激(stimulus)：引起机体反应的内外环境变化。反应(response)：机体应答刺激所产生的变化。可兴奋组织：接受刺激后能迅速产生某种特定生理反应的组织。兴奋(excitation)：由相对静止变为显著的运动状态，或原有的活动由弱变强。抑制(inhibition)：由运动转为相对静止，或活动由强变弱。阈强度(thresholdintensity)：能引起活组织细胞产生反应的最小刺激强度。兴奋性(excitability)：活组织细胞接受刺激产生反应（动作电位）的能力或特性。,.,兴奋性的周期性变化组织、细胞兴奋过程中兴奋性的周期性变化，依次分别为：绝对不应期:是指组织细胞在一次兴奋初期很短的时间内，对于任何强度的刺激，都不能再产生兴奋的时期(ab段)。相对不应期:是指在绝对不应期之后的一段时间内，须给予大于该组织阈值的较强刺激才能引起反应的时期(bc段)。超常期:在相对不应期之后，只要用阈下刺激就能够引起细胞或组织再兴奋，表明细胞的兴奋性高于正常水平(cd段)。低常期:是指在超常期之后相当长的一段时间内，细胞的兴奋性低于正常水平，需要用阈上刺激才能引起细胞的再次兴奋(de段)。,.,刺激的三要素：（1）强度1）阈强度或阈值：引起组织发生反应的最小刺激强度。2）阈刺激：引起组织发生反应的最小刺激。3）阈上刺激：大于阈刺激4）阈下刺激：小于阈刺激（2）持续刺激时间时值以二倍于基强度的刺激作用于可兴奋组织，引起兴奋所需的最短时间。其长短反映了组织兴奋性的高低。（3）刺激强度变化率,.,几个重要概念：,1）阈强度，阈刺激，阈值,2）阈下刺激,3）可兴奋组织,4）生物电反应,.,三、适应性(Adaptability)适应(adaption)：机体按环境变化调整自身生理功能的过程。适应性(adaptability)：机体能根据内外环境的变化调整体内各种活动，以适应变化的能力。生理性适应:是指身体内部的协调性反应，例如，在强光照射下，瞳孔缩小以减少光线进入眼内，使视网膜免遭损伤。行为性适应:常有躯体活动的改变，例如，在低温环境中机体会出现趋热活动；遇到伤害性刺激时会出现躲避活动。,.,四、生殖(Reproduction)生殖是生物体繁殖后代、延续种系的一种特征性活动。成熟的个体通过无性或有性繁殖方式产生或形成与本身相似的子代个体。,.,第三节人体与环境(Bodyinternalenvioment)一、体液和体液的分布体液:人体细胞内外含有大量液体，总称为体液。分布:细胞内液:约2/3，约占体重40。细胞外液:约1/3，约占体重20。组织液:约3/4，约占体重15。血浆:约1/4，约占体重5。淋巴液:少量。胸膜腔、脑脊腔及关节腔内液体。注:膀胱内液体不属于细胞外液,.,二、人体与外环境外环境:机体整体直接接触和生活的环境。例如：外界、大气环境。人体与外环境之间存在两方面的关系：1人的活动对外环境的影响；2外环境对人的作用。外环境包括自然环境和社会环境。1自然环境的影响按性质可以分为：物理因素、化学因素和生物因素。例如：气温、气压、光照等。2社会环境是影响人体功能的另一个重要方面，包括：社会因素和心理因素。,.,三、内环境与稳态,（一）内环境细胞外液(成分非常接近于海水）内环境的作用：1）为机体提供必要的理化条件，使细胞的各种酶促反应和生理功能得以正常发挥2）为细胞提供营养物质并接受来自细胞的代谢产物。,.,（二）稳态(homeostasis)是一种动态平衡：内环境的理、化因素保持相对稳定的状态。机体的代谢活动不断地破坏平衡，机体又依靠各种调节机制恢复平衡。一旦机体不能恢复这种平衡，疾病就产生了。治疗疾病就是帮助机体恢复这种平衡。,.,第四节人体机能活动的调节,一、神经调节（一）神经调节的基本方式：反射通过中枢神经系统对内外界环境的变化做出的应答性反应。反射的结构基础：反射弧,.,感受器,传入神经,中枢神经系统,传出神经,效应器,反射的类型：非条件反射与生具有，较为固定，如：抱握反射。条件反射后天获得，建立在非条件反射基础之上。如：“望梅止渴”。,.,（二）神经调节的特点：作用快而短暂，定位准确，影响部位局限。（三）神经调节的生理意义：最经常起作用的调节机制，也是最重要的调节机制。,.,二、体液调节,（一）体液调节调节方式：远分泌：内分泌腺激素血液运输受体生理效应。旁分泌：激素不经血液运输而经组织液扩散达到的局部性体液调节。神经分泌：神经细胞分泌的激素释放入血达到的体液调节。,.,（二）体液调节的特点：作用慢而持续，定位不准，影响部位较广泛。（三）体液调节的生理意义：对机体的快速变化不能起及时的调节作用。但是对新陈代谢，生长发育等功能的最重要的调节机制。,.,三、自身调节（一）自身调节的基本方式：不依赖于神经体液而起的调节作用。（二）自身调节的特点：作用非常局限。（三）自身调节的生理意义：在心，肾，脑等重要脏器的功能维持上有重要意义。,.,第五节体内的控制系统从控制论的角度来看，体内存在着数以千计的各种控制系统。学者们应用控制论的概念、原理和方法来认识和分析机体各种功能的调节。从控制论的观点分析，控制系统可分为：非自动控制系统、自动控制系统和前馈控制系统三大类。,.,一、非自动控制系统非自动控制系统是一个开环系统，即受控部分的活动不会反过来影响控制部分的活动。控制方式：单向性,机能活动,受控部分,指令,控制部分,.,控制特点：对受控部分的活动不起调节作用。在人体生理功能调节中，该方式极少见的，仅在反馈机制受到抑制时，机体的反应表现为非自动控制的方式。例如：应激时，因压力感受性反射受到抑制，应激刺激引起交感神经系统高度兴奋，使血压、心率，而这些信息不能引起明显的神经调节活动，故血压和心率维持在高水平。,.,二、自动控制系统受控部分的活动会反过来影响控制部分的活动。控制方式：双向性（分：正反馈、负反馈）,受控部分,指令,功能活动,正反馈信息,指令,受控部分,功能活动,负反馈信息,控制部分,控制部分,.,控制特点：正反馈不是维持系统的平衡或稳态，而是破坏原先的平衡状态。负反馈是维持系统的平衡或稳态。正常机体中有大量的负反馈机制（压力感受性反射，体温调节），正反馈机制很少（排尿反射、分娩、大量失血出现的“恶性循环”）。,.,反馈调节：1）负反馈调节反馈信息与控制系统的作用相反，即对控制系统起抑制作用。如体温调节。生理意义：是维持稳态的重要途经。2）正反馈调节反馈信息与控制系统的作用相同，即对控制系统起加强，促进的作用。如排尿，分娩，血液凝固等过程。生理意义：有助于一个完整的生理功能的完成。,.,三、前馈控制前馈控制是指控制部分向受控部分发出指令的同时，又通过另一快捷通路向受控部分发出前馈信息，及时地调控受控部分的活动。控制方式：双通路,控制部分,受控部分,指令,快捷通路前馈信息,.,控制特点：前馈机制可更快地对活动进行控制，使活动更加准确(如某肌肉完成一定动作)。有些条件反射也可认为是一种前馈控制（如看到食物就唾液分泌）。生理意义：是机体在长期的进化过程中建立起来的具有保护意义的调节机制。如一些毒素能直接作用于体温调节中枢，引起高热。,.,A中枢B突触C传入神经D传出神经,单选题以下哪项不属于反射弧的环节,.,A自身调节B负反馈调节C体液调节D正反馈调节,排尿反射是,.,A收缩反应B分泌C神经冲动D电位变化,可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生,.,A阈值B动作电位C静息电位D阈电位,衡量组织兴奋性高低的指标是,.,A神经调节B体液调节C自身调节D负反馈调节,平均动脉压在一定范围内波动时，肾血管可相应地收缩或舒张，属于,.,复习思考题1.何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？2.生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。3.体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。4.何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？5.反应、反射和反馈有何区别？6.生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？,.,知识拓展,.,几种典型适应的实例1.保护色的形式多种多样，如水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明，能巧妙地隐身于水域中；北极熊白色的皮毛和冰天雪地的背景十分协调；许多鱼类背部颜色深，腹部色浅，从上向下看，与水底颜色一致，从下向上看，却又像天空。分割色是保护色的又一种形式，如虎、豹、斑马、长颈鹿身上都有鲜艳的花纹，在光暗斑驳的环境配合下，能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色，以保持与环境的协调，这又是保护色的一种形式。,.,2.警戒色如毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹，误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔粘膜，以后这种易于识