生理学第一章绪论课件

1、节生理学的任务和研究方法 节机体生理功能的调节 节机体的内环境与稳态 (Introduction) 第一节 生理学的任务和研究方法 一、生理学及其任务 （1）生理学是生物科学的分支。 （2）生理学是在生物学的基础上，阐明机体及其每一组 成部分（整体及其组成的系统、器官、细胞）所表现各种 正常的功能活动及其产生机制、是研究循环、呼吸、泌尿、 生殖及肌肉运动等器官和组织活动规律、原理的一门科学。 按研究对象又分为： 人体生理学 ：由于人体生理学是研究正常人体的各种生命活动， 所以也叫做正常人体生理学，简称生理学（循环、呼吸、泌尿、消化、 生殖） 动物生理学 植物生理学等 （3）生理学研究的基本原则

2、： 1.是以活体作为研究对象， 2.机体的正常生命活动。 二、生理学和医学的关系 ?生理学的发展和医学的发展是紧密联系在一起的，人类 与疾病长期斗争中，积累了众多的人体功能知识，也向生 理学提出了许多亟待解决的问题，生理学的每一步的发展 都会对医学产生巨大的推动作用： ?1.生物电生理的研究与发展使临床诊断疾病的技术发生了革 新。 ?2.心肺制备生理实验方法为体外循环技术提供了基础。 ?3.受体研究的发展为疾病的治疗提供了许多有效的手段。 ? ?同时，通过医学实践可以检验生理学理论是否正确。生 理学是一门重要的医学基础理论科学，它以人体解剖学和 组织胚胎学为基础，同时又是药理学、病理学、内、外

3、、 妇及儿科学等后续临床课的基础。 学习生理学的方法:-应注意以下几点: 结构与功能的关系:按照唯物主义观点 ,有某种结 构,必然有相应的功能 ,有某种功能也必然有一定的结 构基础 ,功能建立在结构之上 ,?所以应对相关组织结 构内容进行必要的复习。 对知识的学习 ,?课前适 当预习,课堂认真听课和作必要的听课笔记 ,?尤其认真 听课是良好的学习方法 ;及时地、有计划地复习 ,?往往 可取得事半功倍的学习效果。 机体以其整体适应于自然界 , 但为了叙述方便,常以分子、细胞、器官、系统水平阐 述其功能,在理解其各水平的功能的基础上 ,?应注意各 水平之间存在相互依赖、相互制约的关系 ,还应非常重

4、 视各功能活动发生的条件和影响它们的因素。 局部与整体的关系: 听、录与习、记的关系: 生理学是一门实验科学，一切生理学的知 识都来自于生命现象的客观观察。观查是指 在不损伤人体健康的自然生活条件下，真实 地观察、记录、分析功能活动的客观表现。 而生理学真正成为实验科学则是从17世纪开 始，英国医生Harvey 做了大量的的实验研究。 三、生理学的研究方法 ? 亚里士多德 ? 人体血管内充满着空气 ? 盖仑 ? 血液在人体内像潮水一 样流动之后，便消失在 人体四周。 ? 维萨里和塞尔维特 ? 血液在心肺之间进行小 循环 ?维萨里受到宗教裁判所的迫 害，被判处死刑 ?塞尔维特1553年10月，在

5、日 内瓦被当作“异教徒”，活 活烧死。 ? 哈维(1578-1657 ) ? 心血液运动 论:1628 生理学实验 ? 1.人工条件下，对生命活动现象进行的客观观察 和分析。（客观？人工？） ? 2.实验时经常对机体、器官、组织和细胞功能活 动的表现进行单独分析。 ? 3.生理学实验对象：动物（主），人体（次、不 损伤） ? 4. 由于人和动物机体结构和功能相似，动物实验 结果推断人体生理功能可行。应注意人和动物结 构和功能的差异，不能简单将动物实验结果直接 用在人体上。 ? 5.生理学实验：动物实验 、人体实验。 （一）实验对象 （二）实验方法 1. 动物实验 2. 人体实验 ?1.急性实验

6、：实验对象-完整动物或者实验器官、组织和细胞，人工 实验条件下，短时间内对实验对象进行观察和记录。 ?在体动物实验：实验动物清醒或麻醉条件下，手术暴露研究组织， 一定条件下，观察组织功能变化。（血压、呼吸、蛙心起搏点） ?离体动物实验：将实验用组织取出体外，合适的理化环境，给予一 定条件，观察其功能的改变。（离体蛙心灌流） ?优点：实验条件简单，易控制，便于观察 ?缺点：研究对象脱离整体，实验结果可能和在体真实情况不同。 ?2.慢性实验：实验对象-完整、清醒动物，外界环境最好为自然环境， 可较长时间反复多次观察生理功能的改变。 例如：颈部唾液插管。 ?主要用于人体常见的大量体检调查用，例如测心

7、电，血压，呼吸； 学习各项生理指标等等。 四、生理学的研究水平 研究人体生理功能大体上是从以下三个水平进行： 1.整体水平的研究 2.器官、系统水平的研究 3.细胞、分子水平的研究 （一）整体水平：研究对象是人体整个机体，机体与环境之间的相互影响。 （二）器官和系统水平：研究对象是器官和系统，阐明器官和系统在机体中所起的作用， 作用如何发挥，其作用的活动受哪些因素的影响。 例如：心脏如何射血，血管如何调配血液供给，血液在血管内流动规律，各种体液因素 对心血管活动的调节规律，其研究内容称为器官和系统生理学。 （三）细胞和分子水平：研究对象是细胞及其所含的物质分子。细胞是人体最基本的结 构和功能单

8、位，整个机体生命活动和各个器官、系统的功能活动均与细胞生理特性有关。 例如：心脏的功能与心肌的生理特性密切相关，心脏收缩射血与心肌的四大特性有关。 （四）整合生理学的提出： 上述三个水平的研究， 相互之间不是孤立的，而是相互联系相互补充。要 阐明某一器官功能及机制，必须从细胞和分子水平、 器官水平及整体水平进行研究，不能将不同水平的 研究截然分隔开来，也不能认为分子水平的研究是 “高级”的，整体水平是“低级”的。因此，现在 针对机体的功能将不同水平的研究结果综合及联系 分析，以求得对该机能全面认识，此种生理学方式 的研究称为整合生理学。 第二节 机体的内环境与稳态 一、机体的内环境 （一）体液

9、(body fluid )及其组成 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(intracellular fluid): 约2/3，约占体重40。 细胞外液(extracellular fluid): 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）体液的分隔和相互沟通 1.细胞膜屏障作用：细胞内液与细胞间液 窗口作用：细胞内液与细胞间隙液中的物质可跨膜 移动，水的跨膜移动受膜两侧渗透压和静 水压的压差（梯度） 2.毛细血管壁屏障作用：血浆与细胞间液

10、 窗口作用：体液跨毛细血管壁的移动取决于管壁两 侧渗透压和静水压的压差 3.内环境的概念及其提出 概念提出：机体接触的外界环境称为外环境，外环境是不断变化的。 体内细胞直接生存于细胞外液中而不与外界环境接触。 概念：1.细胞外液称为机体的内环境。 2.法国生理学家Bernanl 1852年提出这一概念，是因他在实验 中观察到，尽管机体所处的外环境变化很大，但细胞外液的 理化性质变化很小。 二、内环境的稳态(homeostasis) (一) 稳态的概念及其提出 稳态的提出：美国生理学家cannon1929年提出。 稳态的概念：内环境理化性质相对恒定（温度、酸碱度、渗 透压及液体成分） 例如：体温

11、36-37.4； 渗透压280-290mmol/L; 血钾3.5-5.5mmol/L 血pH值7.35-7.45 （二）稳态的维持及生理意义 稳态的维持 1. 在机体新陈代谢过程中，内、外的变化都可使内环境的 稳态遭到破坏，但通过机体的调节机制，能够使破坏的内环 境恢复到相对稳定的状态。 例如：1）血pH值7.35-7.45，人体在普通膳食（碳水化合物、脂肪 类、蛋白质和氨基 酸）情况下，体内产生大量的代 谢物质。 2）通过血液内酸、碱性物质构成的缓冲系统或通过肺、肾的 调节功能，消除体内过剩的酸或碱，从而保持机体酸碱 相对的平衡状态，使血pH值恒定在7.35-7.45。 2.保持与协调机体稳

12、态的生理过程: 3.机体不同层次或水平的稳定状态 生理意义 机体各类组织细胞的活动需要合适的理化环境，适宜的 温度、酸碱度、渗透压，内环境的稳态得以保持；若稳态被 破坏，细胞的正常功能不能维系，器官组织甚至机体被损害， 危及生命。 第三节 机体生理功能的调节 主要调节方式: 三种 神经调节 (neuroregulation) 体液调节 (humoral regulation) 自身调节 (autoregulation) 一、生理功能的调节方式 (一) 神经调节 神经调节：神经系统的活动通过神经纤维的联系，对机 体组织、器官和系统的生理功能和活动发挥调节作用。 调节特点：快速、局限、准确、协调

13、调节基本方式： A.反射- 在中枢N系统的参与下，机体对内外环境的刺激所作出 的适应性反应 例如：眼对强光；耳朵对噪声：鼻对异味.。 B.反射活动的结构基础：反射弧五部分：感受器、传入神经、 中枢、传出神经、效应器、 C.反射弧结构和功能的完整性是反射进行的基础,任一环节的破 坏，反射不能进行。 传出N纤维 中枢 传入N纤维 效应器感受器 (二) 体液调节 体液调节：体内特殊化学物质（激素）经体 液途径，对机体、器官和组织的功能活动进行 调节。 调节特点：缓慢而持久， 范围较广泛， 调节方式相对恒定。 远距分泌 (telecrine) ：机体内分泌细胞分泌的激素通过血液循环运 送到靶细胞发挥调

14、节作用 例如：甲状腺分泌的甲状腺激素释放到血液中，经血液循环到全身各处，调 节机体的新陈代谢、生长、发育等活动。远距分泌是一种全身性体液调节。 旁分泌 (paracrine) ：某些激素不经血液运输，而是经组织液的扩散 对邻近细胞发挥作用。 神经分泌 (neurosecretion)：中枢N系统内有些神经细胞具有内分 泌功能，可合成及分泌化学物质，经血液循环运送至靶细胞发挥作用。这些物质称 为神经激素，其方式称神经分泌。 例如：下丘脑视上核和室旁核的的神经细胞分泌血管升压素，经轴突运到神 经垂体储存，需要时释放入血，作用肾小管上皮细胞发挥作用。 调节方式： (三)自身调节 自身调节概念：指器官

15、、组织、细胞不依赖 于神经及体液调节而产生的适应性反应。 例如：心室肌收缩力在一定范围内可随收缩前心肌纤维 长度的增加而增强。 调节特点：调节的范围较小，常限于一个器 官或一部分。 例如：小A的灌注压血管平滑肌受到牵拉血管平滑肌 收缩小A的口径小A的灌注量不致增大. 二、 体内的控制系统 神经和体液因素对系统、器官、组织和细胞生 理功能的调节作用是自动的、精确的，是因神经、 体液因素和系统、器官、组织和细胞存在着双向联 系，既有上游部分发出信息送到下游部分，也有反 方向下游部将信息送回上游，是闭合回路。这就如 同工程学中的控制系统，控制部分和受控部分存在 着双向联系，由控制部分发送到受控部分的

16、信息称 为控制信息，由受控部分回送到控制部分的信息称 为反馈信息。 （一）反馈控制系统 （feedback control system） 反射中枢和内分泌腺可看做控制部分，神经纤维所支配 的组织、器官，或内分泌腺分泌的激素所作用的组织和器官 可被看做受控部分，反射中枢产生的神经冲动和内分泌腺分 泌的激素作用到组织、靶器官改变后者的功能状态；后者的 状态作为信息也会调节前者的功能。 控制方式：双向性、闭环系统 正反馈 负反馈 分类 反馈控制系统模式图 输出 变量 参考信息 感受器 监测装置 （反馈信息） 控 制 信 息 干扰信息 控制部分受控部分 器官对整 体的控制 细胞间控制 器官间控制 细

17、胞对器 官的控制 1.负反馈（negative feedback）: 定义：反馈信息抑制或减弱控制部分的活 动，使控制部分的作用向相反效应转 化，由 兴奋转向抑制，或反之。 意义：维持内环境稳态。 系统处 于稳定 状态 控制部分受控部分 - 如体温调节 -2 37 参考信息 37 T调节中枢受控部分 监测装置 （反馈信息） 控 制 信 息 偏 差 信 息 + 2 35 39 缺点：滞后、波动 干扰信息 控制部分 2.正反馈（positive feedback）: 定义：受控部分发出的反馈信息促进和 加强控制部分的活动，最终使受控部分的 活动有增强的作用。 系统处 于再生 状态 意义：使某一生理

18、功能迅速加强，直至完 成。 例：排尿、排便、分娩及凝血 受控部分 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、排便反射、分娩、血液凝固、大 量失血出现的“恶性循环”）。 反馈控制特点： （三）前馈控制 （feed-forward control system） 控制部分在接受反馈信息之前受到另一 纠正信息（前馈信息）的影响，立即纠正其 控制信息指令的偏差，称其为前馈。 控制方式：双通路 例如：1.体温的维持：寒冷体温刺激下丘脑体温调节中枢机体产热、 皮肤血管收缩，散热