人体及动物生理学绪论

1、第一章第一章 绪论绪论Introduction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 机体生理功能的调节机体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第一章第一章 绪论绪论Introduction学习目标学习目标了解生理学的任务及研究的三个水平。了解生理学的任务及研究的三个水平。掌握内环境、稳态的概念，掌握稳态的生理意义。掌握内环境、稳态的概念，掌握稳态的生理意义。掌握人体生理功能活动的调节掌握人体生理功能活动的调节, ,举例说明神经调节、举例说明神经调节、体液调节和自身调节，比较其各自特点。体液调节和自身调节，比较其各自特点。了解生理功能

2、的自动控制了解生理功能的自动控制，掌握二种反馈控制系统掌握二种反馈控制系统及其生理意义及其生理意义。生理学及其任务生理学及其任务 (Physiology & its research task)(Physiology & its research task)是研究有机体的生命活动过程和功能的是研究有机体的生命活动过程和功能的一门科学一门科学, , 包括细菌生理学、植物生理包括细菌生理学、植物生理学、动物生理学、人体生理学等。学、动物生理学、人体生理学等。 生理学的任务和研究方法人体生理学人体生理学 (Human Physiology)是研究人体功能活动规律（血液循环、呼吸、消化

3、、排泄、内分泌、生殖、行为表现、思维等）的科学。生理学是一门实验性的科学。一切生理学的理论都来自实验。 生理学的任务生理学的任务二、生理学与医学的关系二、生理学与医学的关系 (The relationship between physiology and medicine) 人体生理学是一门重要的基础医学理人体生理学是一门重要的基础医学理论课程。论课程。 人体生理学人体生理学解剖学、组织学、胚胎学解剖学、组织学、胚胎学药理学、病理学、病理生理学药理学、病理学、病理生理学怎样学好生理学怎样学好生理学?端正态度端正态度,循序渐进循序渐进, 认真听课认真听课, 及时复习；及时复习； 刻苦钻研刻苦钻研

4、, 多提问题多提问题, 独立思考独立思考, 纵横对比；纵横对比；全面理解全面理解, 重点记忆重点记忆,重视实验重视实验, 提高技能。提高技能。 三、生理学的研究方法三、生理学的研究方法Methods of physiological research 生理学是一门以实验为基础的科学生理学是一门以实验为基础的科学 生理学是进入了更高级阶段的物理学和化学生理学是进入了更高级阶段的物理学和化学 恩格斯恩格斯 哈维（哈维（Harvey，William)(1578-1657) HarveyHarvey由于发现了血液循环而把生理由于发现了血液循环而把生理学确立为科学学确立为科学 -恩格斯恩格斯 急性动物实

5、验急性动物实验（acute animal experiment ） : 在体实验在体实验 in vivo 离体实验离体实验 in vitro慢性动物实验慢性动物实验（chronic animal experiment ） : 在清醒状态下，整体上进行实验，更接近在清醒状态下，整体上进行实验，更接近生理情况。生理情况。（一）动物实验（一）动物实验（animal experiment）（二）人体实验（二）人体实验（human experiment）急性实验(acute experiment) 在体(in vivo)实验 离体(in vitro)实验 如：去大脑僵直如：去大脑僵直 如：骨骼肌实验装置

6、图如：骨骼肌实验装置图慢性实验慢性实验(chronic experiment) (chronic experiment) 如假饲的实验如假饲的实验四、生理学研究的三个水平四、生理学研究的三个水平2. 2. 器官水平器官水平1. 1. 细胞分子水平细胞分子水平3. 3. 整体水平整体水平Organ physiologyCell physiologyMolecular physiologySystem physiologyIntegrative physiology四、生理学研究的三个水平四、生理学研究的三个水平（一）整体水平：（一）整体水平：活体解剖实验法、慢性实验法活体解剖实验法、慢性实验法

7、活体解剖实验法活体解剖实验法一般在动物失去知觉（麻醉或一般在动物失去知觉（麻醉或去大脑）而仍存活的情况下进行实验。先进行去大脑）而仍存活的情况下进行实验。先进行手术暴露欲观察的器官或组织，然后再进行实手术暴露欲观察的器官或组织，然后再进行实验。验。 慢性实验法慢性实验法 慢性实验则以完整健康而清醒的机体为对象，慢性实验则以完整健康而清醒的机体为对象，在与外界环境尽量保持自然的条件下，对某一在与外界环境尽量保持自然的条件下，对某一项功能进行研究。项功能进行研究。 整体水平整体水平 剧烈运动后心脏、剧烈运动后心脏、血压、呼吸、代谢、血压、呼吸、代谢、体温等的变化与影体温等的变化与影响响（二）器官和

8、系统水平（二）器官和系统水平 离体组织、器官实验法离体组织、器官实验法 器官、系统水平器官、系统水平肺的通气换气功能肺的通气换气功能呼吸运动的频率强弱呼吸运动的频率强弱等的影响因素等等的影响因素等（三）细胞和分子水平：（三）细胞和分子水平：离体细胞、分子实验法离体细胞、分子实验法细胞、分子水平细胞、分子水平单细胞功能单细胞功能 ( (生物电）生物电）胞内蛋白质分子功能胞内蛋白质分子功能人体生理功能基因调节人体生理功能基因调节Internal environment of the body一、一、* *机体的机体的内环境内环境（internal environment）（一）体液（一）体液（Bo

9、dy fluid）及分布）及分布 1. 概念概念 指机体内液体的总称指机体内液体的总称（占体重（占体重60%）2. 分布分布 细胞内液（细胞内液（Intracellular fluid ，ICF） （40%） 细胞外液（细胞外液（Extracellular fluid ，ECF） （20%）组织液（组织液（Interstitial fluid ） 15%血浆（血浆（Plasma） 5%脑脊液（脑脊液（Cerebrospinal fluid 1%淋巴（淋巴（Lymph ） 1%房水（房水（Aqueous humor ） 1% Distribution & transfusion of b

10、ody fluid（二）体液的分隔和相互沟通（二）体液的分隔和相互沟通（三）（三）* *内环境的概念及其提出内环境的概念及其提出1.内环境：内环境： 指细胞直接生存的环境，指细胞直接生存的环境，即细胞外液。即细胞外液。（1 1）内环境是细胞直接进行新陈代谢的场所）内环境是细胞直接进行新陈代谢的场所. .（2 2）维持细胞的正常兴奋性的理化条件也由内）维持细胞的正常兴奋性的理化条件也由内环境提供环境提供. .2. 内环境的概念的提出内环境的概念的提出Concept of internal environment (1850) By Claude Bernard (1813-1878) 1. *稳

11、态（稳态（homeostasis）概念）概念 指内环境中的各种理化因素（细胞外液指内环境中的各种理化因素（细胞外液中的中的PO2、PCO2、pH、渗透压等）保持、渗透压等）保持相对恒定的状态。相对恒定的状态。二、二、 内环境的稳态（内环境的稳态（homeostasishomeostasis）（一）（一）* *稳态的概念及其提出稳态的概念及其提出Concept of homeostasis (1920) By W. B. Cannon (1871-1945)2. 稳态的概念的提出稳态的概念的提出（二）（二）*稳态维持的生理意义稳态维持的生理意义 是维持细胞正常生理功能的必要条件。是维持细胞正常生

12、理功能的必要条件。（1 1）维持细胞的正常兴奋性）维持细胞的正常兴奋性（2 2）维持新陈代谢的正常进行）维持新陈代谢的正常进行（三）稳态概念的扩展（三）稳态概念的扩展 稳态不仅指内环境中的各种理化性质，稳态不仅指内环境中的各种理化性质，而是扩大到泛指体内从细胞和分子水平、而是扩大到泛指体内从细胞和分子水平、器官和系统水平到整体水平的各种生理活器官和系统水平到整体水平的各种生理活动在神经体液等因素调节下保持相对稳定动在神经体液等因素调节下保持相对稳定的状态。的状态。3. 3. 机体生理功能的调节机体生理功能的调节Regulation of physiological function 神经调节神

13、经调节 (nervous regulation) 体液调节体液调节（humoral regulation） 自身调节自身调节（auto regulation） 一. 神经调节(nervous regulation) 1. 概念概念 : 最重要的调节机制最重要的调节机制 指机体通过神经系统的活动调节生理功能指机体通过神经系统的活动调节生理功能的方式的方式。 2. 基本方式基本方式反射反射 1）*反射反射（reflex）概念）概念 在中枢神经系统参与下，机体对内外环境在中枢神经系统参与下，机体对内外环境变化（刺激）作出的规律性应答。变化（刺激）作出的规律性应答。 意义：意义： 反射弧完整是实现反射

14、活动的必要条反射弧完整是实现反射活动的必要条件件2）反射的结构基础）反射的结构基础 感受器感受器（receptor） 传入神经传入神经（afferent nerve） 反射中枢反射中枢（center） 传出神经（传出神经（efferent nerve） 效应器效应器（effecter）反射弧反射弧（reflex arc）组成：组成： 迅速、精确而短暂迅速、精确而短暂(快、精、准)4.意义：意义：参与机体内环境的快速反应参与机体内环境的快速反应(humoral regulation)* 指机体某些细胞产生、分泌的特殊化学指机体某些细胞产生、分泌的特殊化学物质，经物质，经体液体液运输对机体各器官组

15、织活运输对机体各器官组织活动的调节方式。动的调节方式。缓慢、持久而弥散缓慢、持久而弥散( (慢慢、久久、广广) ) 1 1）远距分泌）远距分泌(telecrine) (telecrine) 血液血液 2 2）旁分泌）旁分泌 (paracrine) (paracrine) 组织液弥散组织液弥散 3 3）神经分泌）神经分泌 (neurocrine)(neurocrine)轴突的轴浆轴突的轴浆 4) 4) 自分泌自分泌(autocrine) (autocrine) 局部弥散局部弥散 参与机体生长、发育、代谢、生殖的持续调节神经神经- -体液调节（体液调节（humoral regulation） 1.

16、概念：概念： 指细胞不依赖于神经或体液调节，自身对指细胞不依赖于神经或体液调节，自身对周围环境变化所产生的适应性反应。周围环境变化所产生的适应性反应。2.特点：特点：调节幅度小，不灵敏调节幅度小，不灵敏(准、稳、小准、稳、小)3. 意义：意义：局部组织功能活动的调节局部组织功能活动的调节举例：举例：肾血流自身调节：体循环血压变动在 80180 mmHg, 肾血流量变化不明显control system in the body 可分为：可分为： 非自动控制系统非自动控制系统 * *反馈控制系统反馈控制系统 前馈控制系统前馈控制系统（一）非自动控制系统（一）非自动控制系统 Non-automati

17、c control system 特点特点 1. 是一个开环系统是一个开环系统（open-loop system） 控制部分控制部分受控部分受控部分 2. 体内极少见体内极少见应激刺激引起交感神经系统高度兴奋应激刺激引起交感神经系统高度兴奋Feedback control system特点：特点： 1. 是一个闭环系统是一个闭环系统（closed-loop system） 2. 双向信息联系双向信息联系* 反馈反馈（feedback）概念概念指受控部分发回反馈信息，以调整控指受控部分发回反馈信息，以调整控制部分对受控部分的影响。制部分对受控部分的影响。参考信息参考信息反馈控制系统模式图反馈控制

18、系统模式图比较器比较器控制部分控制部分受控部分受控部分输出变量输出变量干扰信息干扰信息监测装置监测装置（反馈信息）（反馈信息）（控制信息）（控制信息）* * 反馈类型反馈类型负反馈负反馈正反馈正反馈1.1.负反馈（负反馈（negative feedbacknegative feedback）1 1）* *概念：概念： 反馈信息与控制部分的作用方向反馈信息与控制部分的作用方向相反相反。 （即抑制或减弱控制部分的作用）（即抑制或减弱控制部分的作用） 2 2）* *意义：意义： 维持机体内环境的稳态。维持机体内环境的稳态。 例：血压、体温调节例：血压、体温调节2.2.正反馈（正反馈（positive

19、 feedbackpositive feedback） 1）* 概念：概念： 反馈信息与控制部分的作用方向反馈信息与控制部分的作用方向相同相同。 （即促进或加强控制部分的作用）（即促进或加强控制部分的作用）2）*意义：意义： 使某一生理功能迅速加强，直至完成。使某一生理功能迅速加强，直至完成。 例：排尿、排便、分娩及凝血例：排尿、排便、分娩及凝血 正反馈不可能维持系统的稳态或平衡，只能是正反馈不可能维持系统的稳态或平衡，只能是破坏原先的平衡状态破坏原先的平衡状态 ，恶性循环（，恶性循环（vicious vicious circlecircle）。）。凝血酶原 凝血酶纤维蛋白原纤维蛋白原 纤维蛋

20、白（血栓）纤维蛋白（血栓）如体温调节如体温调节- 2 37 参考信息参考信息37T调节中枢调节中枢受控部分受控部分干扰信息干扰信息监测装置监测装置（反馈信息）（反馈信息）（控制信息）（控制信息）偏差信息偏差信息+ 235393 3）缺点：）缺点：滞后、波动滞后、波动调定点（调定点（Set point）1. 概念：概念： 控制部分在反馈信息尚未到达前已受控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种自动控制正其指令可能出现的偏差，这种自动控制形式称为前馈。形式称为前馈。2. 意义：意义： 对抗干扰信息对受控部分

21、的作用，以对抗干扰信息对受控部分的作用，以保持输出变量的稳定。保持输出变量的稳定。监测装置监测装置控制部分控制部分受控部分受控部分输出变量输出变量干扰信息干扰信息（前馈信息）（前馈信息）3. 3. 特点特点 ： 迅速并具有预见性，更具适应性迅速并具有预见性，更具适应性 易造成失误。易造成失误。* 有些条件反射也是一种前馈控制。有些条件反射也是一种前馈控制。拓展：生理学的历史 所谓经络学说经络学说，即研究人体经络的生理功能、病理变化及其与脏腑相互关系的学说。人体除了脏腑外，还有许多经络，其中主要有十二经络及奇经八脉。每一经络又各与内在脏腑相联属，人体通过这些经络把内外各部组织器官联系起来，构成一

22、个整体。体外之邪可以循经络内传脏腑，脏腑病变亦可循经络反映到体表，不同经络的病变可引发不同的症状。 说明病理变化说明病理变化经络是人体通内达外的一个联络系统。在有些疾病的病理过程中，常可在经络循行通路上出现明显的压痛，或结节、条索等反应物，以及相应的部位皮肤色泽、形态、温度等变化。通过望色、循经触摸反应物和按压等，可推断疾病的病理状况。指导辨证归经指导辨证归经指导指导针灸和推拿治疗和推拿治疗拓展：生理学的历史与现状 我国现代生理学也有我国现代生理学也有6060余年的历史。余年的历史。19261926年北京协和医学院生理系主任林可年北京协和医学院生理系主任林可胜发起创建了中国生理学会，对于生理胜

23、发起创建了中国生理学会，对于生理学在我国的发展起了很好的推动作用。学在我国的发展起了很好的推动作用。当时我国比较集中的研究工作是关于胃当时我国比较集中的研究工作是关于胃液分泌、物质代谢、神经肌肉和心血管液分泌、物质代谢、神经肌肉和心血管运动的神经调节等问题，并在学术上作运动的神经调节等问题，并在学术上作出了贡献，受到国际生理学界的重视。出了贡献，受到国际生理学界的重视。 近年来，近年来，由于基础科学和新技术的迅速发展，由于基础科学和新技术的迅速发展，以及相以及相关学科间的交叉渗透，使生理学的研究有了很大的进展。关学科间的交叉渗透，使生理学的研究有了很大的进展。细胞、分子水平的研究，已深入到细胞内部环境的稳态及细胞、分子水平的研究，已深入到细胞内部环境的稳态及其调节机制、细胞跨膜信息传递的机制、基因水平的功能其调节机制、