第一章绪论临床医学本科

1、生理学生理学生理学教研室生理学教研室 成春英成春英第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法第三节第三节 机体机体生理功能的调节生理功能的调节第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态【目的与要求】【目的与要求】1.1.了解生理学的概念了解生理学的概念, ,生理学与医学的关系生理学与医学的关系, , 生理学的研究水平生理学的研究水平2.2.掌握内环境与稳态掌握内环境与稳态3.3.掌握机体生理功能的调节及反馈调节掌握机体生理功能的调节及反馈调节 第一节第一节 生理学的任务和研究方法生理学的任务和研究方法一、生理学及其任务一、生理学及其任务( (一一

2、) )概念概念 生理学（生理学（physiologyphysiology）是研究）是研究生物体生物体（机体）及其各组成部分（机体）及其各组成部分正常功能活动正常功能活动规规律的一门科学。律的一门科学。 第一章第一章 绪绪 论论（二）任务（二）任务 阐明机体阐明机体及其各组成部分所表现的各种及其各组成部分所表现的各种正正常的生命现象、活动常的生命现象、活动规律及其产生规律及其产生机制以及机机制以及机体内、外环境变化对这些功能性活动的影响和体内、外环境变化对这些功能性活动的影响和机体所进行的相应调节，揭示各种生理功能在机体所进行的相应调节，揭示各种生理功能在整体生命活动中的意义整体生命活动中的意义

3、。二、生理学和医学的关系二、生理学和医学的关系三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法1.急性动物实验（急性动物实验（acute animal experiment) （1 1）在体实验）在体实验：在麻醉条件下对动物进行手：在麻醉条件下对动物进行手术，暴露所需研究的部位，观察和记录某些术，暴露所需研究的部位，观察和记录某些生理功能在人为干预条件下的变化。生理功能在人为干预条件下的变化。（一）动物实验（一）动物实验 在体实验在体实验如：影响动脉血压的因素如：影响动脉血压的因素（2 2）离体实验（）离体实验（experiment in vitro) ) 从活着的或刚被处死的动物体内取出某一器官、从

4、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。理功能，观察它们的功能活动及影响因素。如：离体蛙心如：离体蛙心灌流灌流 急性动物实验的优点：可以严格控制细急性动物实验的优点：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。体器官、组织或细胞的功能影响。2.2.慢

5、性动物实验慢性动物实验(chronic animalexperiment) 是以完整、清醒的动物为研究对象，观察是以完整、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。各器官、系统的活动及其机制。优点：便于观察某一优点：便于观察某一器官在正常情况下的器官在正常情况下的生理功能及其与整体生理功能及其与整体的关系。如研究动物的关系。如研究动物的胃液分泌，采用假的胃液分泌，采用假饲的实验方法。饲的实验方法。二、人体实验二、人体实验 四、生理学研究的不同水平四、生理学研究的不同水平 （一）器官和系统水平（一）器官和系统

6、水平 要了解一个器官或系统的功能，它在机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，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。官和系统的水平上进行观察和研究。 方法：急性动物实验方法：急性动物实验（在体或离体实验法）（在体或离体实验法） ( (二二) ) 细胞和分子水平细胞和分子水平 研究细胞生理特性及其生物分子的特殊物理化研究细胞生理特性及其生物分子的特殊物理化学变化。学变化。 是阐明器官、整体机能活动的基础。是阐明器官、整体机能活动的基础。 器官的功能取决

7、于：构成该器官的各个细胞的器官的功能取决于：构成该器官的各个细胞的特性。特性。 细胞生理特性取决于：细胞中各种生物大分子细胞生理特性取决于：细胞中各种生物大分子的物理和化学特性。的物理和化学特性。 各种细胞生理特性取决于：它们所表达的基因。各种细胞生理特性取决于：它们所表达的基因。 方法：离体细胞、分子实验法方法：离体细胞、分子实验法 （三）整体水平（三）整体水平 以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条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、系统之间的互相联系、互相件和生理情况下不同的器官、系统之间的互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应

8、的规律。协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。 方法：方法：活体解剖实验法、慢性实验法活体解剖实验法、慢性实验法 是以完整、清醒的动物为研究对象，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。理条件下各器官、系统的活动及其机制。 优点：优点：便于观察某一器官在正常情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，采用假饲的实验研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法。方法。 第二节第二节 机体的内环境和稳态机体的内环境和稳态 一、机体

9、的内环境一、机体的内环境 （一）体液及其组成一）体液及其组成体液体液: :机体内的液体称为体液。约占体重的机体内的液体称为体液。约占体重的6060。 细胞内液（细胞内液（4040）体液体液 血血 浆（浆（5 5） 细胞外液（细胞外液（2020） 组织液（组织液（1515） （二）体液的分隔和相互沟通（二）体液的分隔和相互沟通 （三）内环境的及其提出（三）内环境的及其提出 1.1.内环境内环境( (internal environment) )概念概念：细胞外细胞外液液是细胞直接接触和赖以生存环境。是细胞直接接触和赖以生存环境。 2.2.作用作用（1 1）是细胞直接进行新陈代谢的场所。例如）是细

10、胞直接进行新陈代谢的场所。例如o2和营养物质只能直接从内环境摄取，代谢产和营养物质只能直接从内环境摄取，代谢产物也只能直接排到内环境中。物也只能直接排到内环境中。（2)2)是细胞生活和活动的地方。是细胞生活和活动的地方。 二、内环境的稳态二、内环境的稳态 ( (一一) )稳态稳态( (homeostasis) )的概念及其提出的概念及其提出 内环境内环境的各种理、化性质等保持的各种理、化性质等保持相对恒定相对恒定的状态。的状态。 1.1.指细胞外液的理、化因素在一定水平上是恒定指细胞外液的理、化因素在一定水平上是恒定的；的； 2.2.指这个恒定状态并不是固定不变的，是一个指这个恒定状态并不是固

11、定不变的，是一个动态平衡，动态平衡，在微小波动中保持相对恒定。在微小波动中保持相对恒定。 （四）稳态的（四）稳态的生理生理意义意义 维持细胞、器官、系统乃至整体的维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件。若破正常功能及生命活动的必要条件。若破坏内环境稳定，机体将发生疾病。坏内环境稳定，机体将发生疾病。 （三）稳态的维持（三）稳态的维持 是在神经体液因素的调节下，通过是在神经体液因素的调节下，通过各器官系统的活动而实现的。各器官系统的活动而实现的。 第三节第三节 机体生理功能的调节机体生理功能的调节 一、生理功能的调节方式一、生理功能的调节方式（一）神经调节（一）神经调节 神经

12、调节神经调节：是通过神经系统的活动调：是通过神经系统的活动调节机体生理功能的一种调节方式。节机体生理功能的一种调节方式。 调节基本方式调节基本方式：反射（机体在中枢神：反射（机体在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所经系统参与下，机体对内外环境刺激所做出的规律性应答）。做出的规律性应答）。 调节特点调节特点：迅速、精确、短暂：迅速、精确、短暂 反射的结构基础：反射的结构基础：反射弧反射弧传出神经纤维传出神经纤维中中 枢枢传入神经纤维传入神经纤维效应器效应器感受器感受器 二、体液调节二、体液调节 体液调节体液调节( (humoral regulation) )：体内：体内某些特殊的化学物质经

13、体液运输，到达全某些特殊的化学物质经体液运输，到达全身各处的靶细胞（身各处的靶细胞（target cell) )，通过作用于，通过作用于细胞膜上相应的受体（细胞膜上相应的受体（receptor) )，对这些，对这些细胞的活动进行调节。细胞的活动进行调节。 激素激素( (hormone) )：由内分泌腺或散在的：由内分泌腺或散在的内分泌细胞所产生的生物活性物质，经组内分泌细胞所产生的生物活性物质，经组织液或血液传递而发挥调节作用。织液或血液传递而发挥调节作用。 调节特点调节特点：缓慢、持久、弥散：缓慢、持久、弥散 1.1.远距分泌（远距分泌（telecrine) )：内分泌腺：内分泌腺激素激素血

14、液运血液运输输受体受体生理效应。生理效应。 2.2.旁分泌（旁分泌（paracrine) )调节：某些激素不经血液运调节：某些激素不经血液运输而只经组织液扩散到周围的邻近细胞而起作用的方式。输而只经组织液扩散到周围的邻近细胞而起作用的方式。 3.3.自分泌自分泌(autocrine)(autocrine)：激素在局部扩散后又返回作：激素在局部扩散后又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用。用于该内分泌细胞而发挥反馈作用。 4.4.神经分泌：神经分泌：神经分泌（神经分泌（neurosecretion):neurosecretion):下丘脑的某下丘脑的某些神经元（视上核、室旁核细胞）具有内分泌功能

15、，产生的些神经元（视上核、室旁核细胞）具有内分泌功能，产生的激素可经轴突借轴浆流动运输至神经末梢而释放入血，并作激素可经轴突借轴浆流动运输至神经末梢而释放入血，并作用于靶细胞。用于靶细胞。神经调节与体液调节的比较神经调节与体液调节的比较比较项比较项 神经调节神经调节体液调节体液调节信息信息传递方式传递方式作用速度作用速度作用范围作用范围作用时间作用时间作用的灵活性作用的灵活性有有神经冲动沿神经元传导神经冲动沿神经元传导迅速迅速局限、精确局限、精确短暂短暂灵活灵活有有经血液运输经血液运输缓慢缓慢广泛、弥散广泛、弥散持久持久不灵活不灵活 三、自身调节三、自身调节 自身调节自身调节（autoregu

16、lation) ) ：组织细胞不依：组织细胞不依赖于神经或体液因素的调节，自身对环境刺激发赖于神经或体液因素的调节，自身对环境刺激发生的一种适应性反应。生的一种适应性反应。 例如例如：肾动脉灌流压在：肾动脉灌流压在8080180mmhg范围范围内变动时内变动时肾血流量基本保持不变。肾血流量基本保持不变。 调节特点调节特点：幅度和范围较小、不十分灵敏：幅度和范围较小、不十分灵敏 二、体内的控制系统二、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

17、析机体各种功能的调节。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：从控制论的观点分析，控制系统可分为： 非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统统三大类。三大类。 （一）非自动控制系统（一）非自动控制系统（“开环开环”系统）系统） 非自动控制系统是一个开环系统，即受控部分的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。活动不会反过来影响控制部分的活动。 控制方式控制方式：单向性：单向性 功能活动功能活动 受控部分受控部分（靶细胞、效应器）（靶细胞、效应器）控制信息控制信息控制部分控制部分（内分

18、泌细胞、中枢）（内分泌细胞、中枢） 对受控部分的活动不起调节作用。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，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。自动控制的方式。控制特点控制特点： （二）反馈控制系统（二）反馈控制系统控制系统控制系统受控系统受控系统反馈信息反馈信息效应效应快捷前馈信号快捷前馈信号 自控系统模式图自控系统模式图比较比较装置装置 反馈控制系统是一个闭环系统，即由受反馈控制系统是一个闭环系统，即由受控系统发出的信息反过来影响控制系统的控系统发出的信息反过来

19、影响控制系统的活动，称为反馈。活动，称为反馈。 受控系统受控系统（靶细胞、效应器）（靶细胞、效应器）控制信息控制信息功能活动功能活动 控制系统控制系统（内分泌细胞、神经中枢）（内分泌细胞、神经中枢）控制方式控制方式：双向性（分负反馈、正反馈）：双向性（分负反馈、正反馈） 反馈信息反馈信息 受控系统受控系统（靶细胞、效应器）（靶细胞、效应器）控制信息控制信息功能活动功能活动 控制系统控制系统（内分泌细胞、神经中枢）（内分泌细胞、神经中枢）下丘脑下丘脑 trh 腺垂体腺垂体 tsh 甲状腺甲状腺 甲状腺激素甲状腺激素 维持维持相对稳定。相对稳定。 反馈信息反馈信息 1.1.负反馈控制系统负反馈控制

20、系统 反馈信息反馈信息的作用与的作用与控制信息控制信息的作用性质相反的作用性质相反的的反馈反馈, ,起到纠正或减弱原效应的作用。起到纠正或减弱原效应的作用。（-）（-）（-） 血压升高血压升高降压反射降压反射(心率减慢、心收心率减慢、心收缩力减弱、房室传导减慢等）缩力减弱、房室传导减慢等） 血压下血压下降降维持相对稳定。维持相对稳定。 生理意义：生理意义：维持机体各种生理功能相维持机体各种生理功能相对稳定或维持稳态具有重要意义。对稳定或维持稳态具有重要意义。 正常机体中有大量的负反馈机制（压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，激素水平的力感受性反射，体温调节，激素水平的维持

21、等）。维持等）。 受控系统受控系统（靶细胞、效应器）（靶细胞、效应器）控制信息控制信息功能活动功能活动 控制系统控制系统（内分泌细胞、神经中枢）（内分泌细胞、神经中枢） 反馈信息反馈信息 2. 2.正反馈控制系统正反馈控制系统 反馈信息反馈信息与与控制信息控制信息的作用性质的作用性质相同相同, ,起到促进或加强原效应的作用。起到促进或加强原效应的作用。（+） 生理意义：生理意义：使机体的某种生理功能进一步加强，使机体的某种生理功能进一步加强，尽快的结束。如分娩、血液凝固、恶性循环等。尽快的结束。如分娩、血液凝固、恶性循环等。 下丘脑下丘脑 催产素催产素子宫平滑肌收缩子宫平滑肌收缩胎头压向子宫颈

22、，胎头压向子宫颈，牵拉子宫感受器牵拉子宫感受器 （+）催产素催产素加强子宫平加强子宫平滑肌收缩滑肌收缩 胎儿娩出胎儿娩出 正反馈控制系统与正反馈控制系统与正反馈控制系统的比较正反馈控制系统的比较比较项比较项 正反馈控制系统正反馈控制系统 负反馈控制系统负反馈控制系统比比 例例概概 念念作作 用用举举 例例少数情况下的控制机制少数情况下的控制机制反馈信息与控制信息作用性质反馈信息与控制信息作用性质相同的反馈相同的反馈 起加强控制信息的作用起加强控制信息的作用排尿反射、排便反射排尿反射、排便反射血液凝固过程血液凝固过程分娩过程分娩过程神经纤维膜上达到神经纤维膜上达到tp时时na+ 通道开放通道开放胰蛋白酶原激活的过程胰蛋白酶原激活的过程大多数情况下的控制机制大多数情况下的控制机制反馈信息与控制信